ACTION DES AIMANTS SUR LES COURANTS

De S = — cos a + -7- CCS a des composantes perpendiculaires à AB, agis-

è chacun des pôles. Remplaçant cos a, cos a', r, r par leurs valeurs trouvées haut (1661). et réduisant au même dénominateur, la valeur de S devient JUml, .Hl±yl__Jlk^ (a:^,p^m Cette force est

(quand on a x^ — y'-f-/2 = 0 ; équation qui représente une hyperbole

lalère dont les sommets sont en A et B. Entre les branches de cette courbe,

x'i — y'^ + l'^> 0, et la valeur de S est positive; c'est-à-dire qu'il y a

ction. En dehors des branches , on a x^ — y^ + f* < 0 , et l'action est

tive, c'est-à-dire qu'elle se change en répulsion. — Si le pôle austral A était

)ite du courant , au lieu d'être à gauche , k serait négatif, et les attractions

langeraient en répulsions, et réciproquement.

ipposons maintenant que l'aiguille soit mobile seulement dans le sens de

ixe; elle ne pourra alors obéir qu'aux composantes — sin a, -7- sin a

ées suivant le prolongement de cet axe. Ces composantes agissant en

contraire, et la première étant la plus grande , leur résultante sera

k k — sin a 7- sin a'. Remplaçant r, r' par leur valeur ci-dessus, et

:, sin a par — , -r, on trouve R = -J^ . Cette valeur étant positive,

lille marche de B en A; mais alors la valeur de y diminuant, puisque ox se rapproche de C, la force va aussi en diminuant; elle est nulle d le point C se trouve sur ox , et change de sens quand ce point passe du de B ; car alors y, et par conséquent R, deviennent négatifs. Il y a équilibre stable quand le courant est à égale distance des deux pôles. Si Je nord se trouvait h droite du courant, k serait négatif , l'aiguille serait issée de A cnB, et l'équilibre, quand le courant est sur ox, serait instable. ODS ces résultats se vérifient par l'expérience ; pour les observer, on fait T l'aiguille sur l'eau, dans le méridien magnétique, et l'on tend le Gl lore perpendiculairement au-dessus.

1 lieu d'un fil rectiligne, on peut employer un fil courbé dans un plan ?ndiculaire à l'aiguille ; par exemple, un anneau qui enveloppe une auge te remplie d'eau sur laquelle elle flotte ; il est évident que les positions liiibre stable on instable seront les mômes, et que les mouvements auront lans le môme sens, seulement les intensités des composantes seront diffé- ». On pourra, dans ce cas, faire faire plusieurs tours au fil, comme dans ultiplicateur.

ÉLECTRO-MAGNÉTISHB.

Sk

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n. AimanUtlon par lef eMrantf.

4668. AetloB d*aB eoaraiiC sar le nmcnétfanBe neaCre* — Dl

courant ayant pour effet de pousser à sa gauche le pôle nord d*Dn aiioant, c'est-à-dire le fluide magnétique austral qu'il contient, et à sa droite le flaili boréal, il était naturel d'essayer s'il pourrait décomposer le magnétisme oeatii^ en séparant les deux fluides qui le composent. C'est ce que Gt Arago, désli mois de septembre 1820 ^ Ayant plongé dans la limaille de fer, le fil coDJooctil' d'une pile, il le retira couvert d'une couche épaisse de limaille, qui se détacU dés qu'il ouvrait le circuit. Dans cette expérience, la limaille ne se dispose pi en houppes hérissées, comme lorsqu'elle s'attache à un aimant, mais eb s'étend en couche unie, dans laquelle les parcelles de fer sont arrangées* séries circulaires, qui entourent le fil réophore comme des anneaux. L'i du courant est nulle sur les limailles des substances non magnétiques ; ce qui exclue toute idée d'une action attractive produite par de l'électricité statique. Cette action peut s'exercer à une distance sensible. Arago a pu aimanter de petites aiguilles d'acier trempé en les plaçant en croix sur le fil réophore : le pôle nord formé s'est toujours trouvé à gauche du courant. H. Davy, à peu prés à la même époque, arrivait à des résultats semblables.

AlmanCatlon dass des hélices. — Ampère, guidé par des idées théoriques que nous exposerons plus loin , obtint une aimantation plus énergique en faisant passer le courant dans un fil plié en hélice autour de l'aiguille à aimanter. On voit dans hfig. 1214 comment on applique cette méthode : a6, a'b' sont les tiges d'acier, Fig. ****• placées dans des tubes de verre, autour desquels le fil réophore s'enroule en hélice. Il y a deux sortes d'hélices : Yhélieeia' trorstm, D, est celle qui, ayant son axe vertical, s'enroule de droite à gancb en descendant el du côté de l'observateur qui la regarde ; Yhélice sinutnrpi^ S, s*enroule au contraire de gauche à droite en descendant. Ces noms ont étf donnés par les botanistes aux hélices que forment les plantes volubiles. Les fis ordinaires sont des hélices deztrormm. Il est facile de voir que, avec cette dernière espèce d'hélice, le pôle nord de Taimant formé, a'b\ est à l'extrémilé^ par laquelle sort le courant ; car c'est là que serait la gauche d'un obserntesr

1 Ânnalu de chimie et de phynque, 2« série, t. XY, p. 82, 93 et 323.

Fig. 1214.

AIMAiyTATION PAR LES COURANTS. 60S

ehésnr une spire, comme est la flèche o\ et regardant Taiguille. On voit Déme, que, avec Thélice timstrorsum S, le pôle mri a se trouve à Textrémité laquelle entre le courant.

foand on veut produire une forte aimantation, on prend un fil de cuivre eloppé de soie, et on l'enroule en hélice autour du tube de verre, de manière k» spires se touchent ; arrivé à Textrémité du tube , on enroule de nou- 1 le fil, en revenant, de manière à former une seconde couche de spires, peut de même former une troisième, une quatrième , couche. Il est vrai les hélices ainsi disposées sont alternativement dextrorsum et sinistrorsum ; 1 comme le courant y entre aussi alternativement par une extrémité et par Irêfflité opposée, le fluide austral est poussé du môme côté par chacune ^. Remarquons aussi qu'il faut ici , comme pour les réomètres (1621) , la résistance de la pile soit très grande, pour qu'il y ait avantage à augter beaucoup le nombre de tours du fil. Malgré tout, on ne peut aimanter faiblement les tiges d'acier trempé ; il manque ici l'ébranlement molécu- ) qui fait céder la force coërcitive (1232). Du reste, le maximum d'eiïet obtenu instantanément. Nous verrons plus loin (1667) des moyens puissants nantation par les courants , avec lesquels cet ébranlement peut être loit

•tBte eoaaéqaeiite. — On peut obtenir à volonté des points conséquents : fit pour cela de changer le sens de l'hélice partout où l'on veut en proe. Ainsi, en a et V {fig. 1215] il y aura des points conséquents, l'hélice C sinistrorsum de b en a, dextrorsum de a en b\ et sinistrorsum de b' en a'. points 6, b' sont des pôles sud, et les points a, a' des pôles nord. M4 AlmaDtatlon par l'électricité ordinaire. — AragO a reconnu n peut aimanter des aiguilles d'acier au moyen de l'électricité due au frotmt. Il faisait passer par étincelles le fluide fourni par une forte machine , à nrs l'hélice, dont une extrémité était jointe au sol. M. Ridolfi a réussi au ea d'un écoulement continu de l'électricité, mais en employant une très s machine. Si les résultats sont ici bien moins prononcés qu'avec le couvoltaîque, c'est que la quanlité absolue d'électricité fournie par les plus santés machines électriques est très faible (1656). Le moyen le plus ace pour aimanter avec l'électricité ordinaire, consiste à décharger à ers l'hélice une batterie à grande surface, en faisant en sorte que la large ait une durée appréciable. Pour cela, on arme l'une des extrémités il de l'hélice, d'une pointe que l'on approche très près de l'armature intére de la batterie, dont l'armature extérieure communique avec l'autre éfflitédu même fil.

IreoBStanees qui Influent snr l*niinnntatlon par la décharné. — try a fait beaucoup d'expériences sur ce sujet'. 11 a d'abord reconnu l'intensité de l'aimantation dépend de la charge de la batterie et de la

imaUt de chimie et de phynque, 2* série, t. XIXIY, p. 5.

durée de la décharge. Cette durée ne doit être ni trop courte ni trop longue. Ainsi, quand on décharge une batterie à travers un fil de platine dont la résistance ralentit la décharge, Taimantation communiquée à des aiguilles éplei suspendues au-dessus du fil, dépend de la longueur de ce dernier. Il jaooe •certaine longueur pour laquelle Faimantation est maximum^ et au-dessus de laquelle Taimantation devient plus faible. La longueur qui correspond au maiimum, est du reste d'autant plus grande que le fil est plus gros et meillev conducteur. Si l'on met à la suite les uns des autres, des fils de dimensions d de nature différentes, l'aimantation de l'aiguille est la même, quelle que uà la partie du circuit prés de laquelle elle est placée ; chaque partie étant Inversée par le même courant. — Dans toutes ces expériences, la force des aiguilles était mesurée en les faisant osciller sous Tinfluence de la terre.

Inflaenee de la dIstaDce d*uB circalt reetlllgue. — Des aiguilles m acier, également trempées et de mêmes dimensions, étaient placées perpeidiculaireroent au fil recliligne , à des hauteurs différentes, et au-dessus k sections assez éloignées les unes des autres pour que ces aiguilles ne pussol s'influencer mutuellement ; elles étaient ainsi soumises à la même déchar|e d'une batterie. Quand les aiguilles trempées sont assez grosses, ou quand dhi ne sont pas trempées, leur degré d'aimantation diminue quand la distance • fil de décharge augmente. Mais quand elles sont fines et trempées, nonsMle ment le degré d'aimantation peut augmenter avec la distance entre certaiia limites de position, mais encore le sens de l'aimantation peut être différai dans dos aiguilles égales soumises, à différentes distances, à la même dédnrp Savary nomme positive, l'aimantation dans laquelle le pôle austral se formel la gauche du courant, et négalive, celle dans laquelle les pôles sont placés ei sens inverse. Cela posé, voici ce qu'il a observé, avec un fil de platine de i" de diamètre et de 2 mètres de longueur et des aiguilles d'acier de 0"",25(le diamètre et 15""" de longueur : à partir du contact, l'aimantation positive n en diminuant, elle change de signe à la distance de 2"»",5, va en augmcnUH jusqu'à la dislance de 5 à 6""", puis diminue jusqu'à 1 i*"», distance pour laquelle l'aimantation redevient positive ; elle augmente jusqu'à 28"" environ, puis diminue jusqu'à 130""", qui est la plus grande distance à laquelle on ail observé. Les maximum et les changements de signe sont distribués autreoeil quand on change les dimensions du fil réophore : plus sa résistance est grande, plus les maximum s'en trouvent rapprochés, et moins il y a de changements de signes. Ainsi, avec un fil de platine de O^^ISS de diamètre, il n'y a plus de changement de signe, et l'aiguille est aimantée à saturation à la distance de 1 1""". Au contraire, avec un fil de 2"" de diamètre n'ayant que \ mèlredt long, il y a jusqu'à quatre changements de signe jusqu'à la distance de 130^- C'est que , plus la résistance est grande, plus la décharge se rapproche d'H courant continu et régulier. — Les faits qui précèdent expliquent pourquoi le* aiguilles de plusieurs boussoles peuvent avoir leurs pôles renversés ou ooi> après un coup de foudre, suivant leur distance au point foudroyé.